2014年1月9日,2013全球新能源汽車大會(GNEV2013)在海南海口隆重開幕,大會主題為「市場化前夜的中國戰略」。當天下午,在主題為「尋找鯰魚——新能源乘用車產品與營銷準備」分論壇上,合肥國軒高科動力能源股份公司副總經理徐小明說,電池領域沒有摩爾定律,能量密度不能18月翻一番,「我們只能做到12個月可以提升9%」。
以下為徐小明發言摘錄:
我們大概去年的平均價格大概2.4元每瓦時這個包含系統的,但是這個裡面每瓦時的成本指的是純電動大巴的,對於乘用車來說因為這個BMS占比成本比較高一點,這個裡面不完全一樣,如果10%的價格下滑大家看到2015年可以做到1.9元多一點,這個應該說和我們的節能新能源汽車規劃裡面寫的兩塊錢每瓦時達到沒有問題,2018年這個價格下降快1.4元,我們節能新能源汽車規劃2020年達到1.5元這個目標,我們可能還早一點達到這個成本。
前面講成本的情況,動力電池來說成本一個方面,能量密度也是非常重要的,把公司電池的一個整個的能量提升的過程給大家講一下,我們2009年開始有一個定性的產品,當時定型只有9.2安時,2013年提高到13.2安時,經過四年的發展整個容量提升33.5%,年化一下平均每年增長9.5%,這個電壓受到本身的屬性影響,可以說電池領域沒有摩爾定律,18月能夠翻一番,我們只能做到12個月可以提升9%。
滿足這些電池容量提升這個比較專業了,怎麼樣提升我們做好了準備,主要兩個方面一個電池的各種材料和電池的工藝兩個入手,電池材料包括正極、負極隔膜電解液等等他們不斷的提升改進,另外電池織造工藝方面也有很大的提升,這個技術路線每年提升9%,以前四年的經驗沒有問題的,我相信後面的五年應該可以做得到,除了大家關心的這個成本的問題,除了這個能量密度的問題,大家還有一個購併包括壽命的問題,包括性能的問題等等,所以我們在這個一併把我們的電池廠所進行的研究開發新大家一併進行說明。
我們公司從材料入手的上午時候方總講了,我們作為電池製造企業而不是電池加工企業,從材料的設計開始入手對於我們材料進行了一個納米化處理,提升這個放電容量和低溫性能,電池設計我們改變現有的電池設計,我們主要的是通過一種碟片的設計可以大幅度在堅固我們的納米密度的同時,大幅度的提升電池的倍率性和汽車的加速是極其相關的。
此外電池設計方面還有兩個重大的改進,第一安全性能的提升,主要通過這個隔膜的表面進行一些防爆的技術處理,真正的提升我們的電池的安全性能,就是做到這個電池不燃燒不起火、不爆炸不傷人,除此之外大家知道電池的壽命都有提高,有的客戶保持8年或者5年,其實真正達到八年的使用還是有一定的難度,所以電池處理方面電池循環壽命方面做了一些比較大的改進,我們的實驗室數據目前電池循環壽命大概三千周,高危循環壽命1500周,後面改進的電池循環壽命可以提升五千周,微循環可以達到2500周,如果達到這樣的壽命可以整車比較好的匹配,才能達到電池與整車通壽命,真正消費者買汽車不會問一下三五年之後電池壞了怎麼辦不會遇到這個問題。
此外,除了這個材料一個方面我們電池組設計和熱管理進行了一些改進和研發,特別是工程化的製造方面,電池的工程化製造方面因為電池本身特別是電芯製造應該是資金技術密集型的行業,對於製造的要求非常高的,這個裡面還想講一點我們公司目前的階段我們選擇磷酸鐵鋰的電池路線,我們為什麼選擇這個路線,為什麼我們沒有選三元或者特斯拉用最火的電池,我覺得下面幾個原因我們沒有選擇這個NCM和NCA,主要的原因就是三元的寫出來,這個裡面電池危險在什麼地方,因為鋰離子電池充電的時候,這個鋰離子會走掉,走調之後最後導致的結構就是結構沒有辦法維持原有的結構,這樣造成的問題是這個氧以氧氣形式示範出來,大家知道一點初中化學的燃燒三個要素第一可燃物,所有的電池裡面都是可燃物的,裡面的電解液非常可燃的,包括負極材料碳材也是可染的,另外有氧氣,本來電池密封沒有氧氣,因為化學反應釋放出來的燃氣另外達到燃點,如果用材料,本身電池如果不破裂可以滿足燃燒的三個條件,而爆炸的兩個條件,一個是密閉空間。第二點能量的劇烈釋放我們用NCM,或者NCN的電池理論上面我們沒有辦法規避內升爆炸機制,這個電池不管怎麼樣做,這個裡面當然如果做的特別好有可能對於乘用車來說人來得及逃生,但是對於電動大巴來說這個逃生的時間比較長,不一定可以達到這個過程,磷酸鐵鋰來說這個磷酸鐵鋰的材料來說這個氧和磷緊密結合在一起,我們說磷酸鐵鋰電池會起火燃燒但絕對不會爆炸,另外一點電池廠包括很多的專家用NCM和NCA的電池,我做材料十年的經驗告訴大家,這個是暫時的情況,大家看到找到倫敦金屬交易所鎳的期貨價格接近6萬美金,現在大家看到這個價格1.8萬美金,我們現在的價格只有最高價位的三分之一,另外一點就是鈷的加快只有三分之一,鎳和鈷的價格一旦漲起來,這個NCA一定遠遠超過磷酸鐵鋰,這個價格之外都有用到鈷研究人不多,2011年鈷產量82200噸,這個大家對於這個8.22萬噸沒有什麼概念,這個化學品大概占58%,化學品裡面絕大部分都是用到了電池主要消費類電子,每個人手上手機平板電腦、筆記本電腦、數碼相機基本上都有這個元素。我們看一下如果我們把這個鈷元素用到電動汽車上面產生什麼後果,這個按照30度電的乘用車來算,每輛車金屬鈷的使用量大概20%,金屬鈷的使用量8公斤,一輛車8公斤,一千萬輛車就是八萬噸,我們不可能用八萬噸,我們可能三萬噸的時候、四萬噸的時候就會引起鈷的價格飛漲,三四萬噸充其量可以支撐三四百萬輛電動汽車的發展,我想我們的這個行業的目標肯定不是只做三四百萬輛,因為看國際能源研究報告裡面,這個電動汽車占量至少50%現在全球汽車產量一千多萬輛,所以這個方式只能特斯拉做做小眾車沒有辦法做普通大眾使用的車這個技術層面上進行闡述。
另消息,
突破容量極限:三星發布3200mAh圓柱電芯
三星SDI已在2013年Q4向筆記本電池pack廠推介旗下最高容量3200mAh圓柱形電池,產品名稱:ICR18650-32A。 新推出產品的特點是大容量和高密度,與現有相同體積的3000mAh圓柱形電池(ICR18650-30A)相比容量增加8%。
江西日報
無論從環保角度,產業升級的需要,還是出於對能源安全的考慮,新能源產業發展都需要高效的儲能動力電池。近日,聚酰亞胺(PI)納米纖維電池隔膜在南昌成功實現產業化,這預示著江西掌握了世界首創的動力電池隔膜產品技術,這也是中國鋰電行業第一個掌握了核心技術、具有原創自主知識產權的高科技產品。

汽車動力電池技術是制約電動汽車發展的瓶頸,如何製造高能量、充電快、續航久的高安全性動力電池,也是世界級難題,目前市面上的動力電池安全性差、充電時間長、續航時間短等問題一直得不到很好解決。美日韓等國家也都在持續不斷進行類似研發。PI納米纖維隔膜在鋰電池和超級電容中的應用,克服了傳統隔膜高低溫性能差、安全性低等根本缺陷,無論是在功率密度、能量密度、高溫性能還是在循環壽命等技術指標上,在現階段都具有明顯的優勢。
國家權威檢測機構報告顯示,採用高端PI納米纖維隔膜製備的PI隔膜動力電池在關鍵的技術指標上有明顯的優勢:第一,充放電時間短,可以提高電池的充放倍率4倍以上,充放電時間僅為之前的1/4;第二,使用壽命長,循環壽命提高700%以上;第三,發熱溫度低,減少單體電池的發熱溫度達12攝氏度;第四,電能密度大,能量密度提高15%以上;第五,安全性好。這種新型隔膜具有優異的安全性:PI隔膜能耐530度以上高溫(目前市場上的隔膜在140度以上會融化),當汽車激烈碰撞導致電池隔膜穿孔時,不會引起電池爆炸起火。
日前,掌握這一技術的江西先材納米纖維科技有限公司已經將PI納米纖維電池隔膜技術實現產業化,預計今年將實現產能700萬平方米。到2015年,該公司產能將達到4000萬平方米。
srjkrj wrote:
日本TOYOTA在積...(恕刪)
S大,
這個燃料電池系統並不如蓄電池那麼簡單。複雜程度堪比燃油發動機系統。比如說,
氫氣通過薄膜和氧氣反應,並不能全部百分之百,所以,排氣中存在氫氣,如果濃度超過百分之四,必須報警。
空氣是通過濾清器才能隔著薄膜和氫氣反應的,但可以理解,濾清的空氣中仍含有相當濃度的雜質,是會堵塞和毒化隔膜的。導致功率下降。化學反應產生大量的熱量,也會使隔膜加速老化的。
氫氣非常容易爆炸,不要說用戶端,每次換瓶等於水龍頭開關一次,人們能保證滴水不漏么?就算是加氣站的製備端,也很容易發生泄漏的。所以,為了防備爆炸的成本很高。
電解水的成本也很高,純凈水九公斤換氫氣一公斤不到。能量損失差不多就是一半。所以,即使在理想情況下,氫燃料電池的電解水的電費就超過現在的油價。
最近看到報道說,日本人在研究用氨氣替代氫氣的技術路線。研究也是很初步的。
對中國,這些東西,也都有研究,保持「跟蹤」的態勢。一方面還缺乏能力主動去創新,另一方面也不想一下子投入太多。創新研究的成本很高的。
目前,關於新能源技術,LED燈是率先取得替代性突破的項目,現在大陸自己努力努力,也順便從台灣挖挖人才,當然也是水到渠成,現在大致達到台灣兩線品牌的技術水平。當然價格要低得多。光伏技術,兩岸技術水平已經不相上下。鋰電池技術,還是日本和韓國明顯強一些。
目前,宏觀層面,現在美俄中開始了新一輪登陸火星的技術競賽。使用的是核電池驅動的離子發動機。比如說把氮氣電離以後,通過粒子加速器加速到近光速,然後向後端噴射出去。假設能把離子加速到百分之九十九的光速,可以簡單算出,只需要一公斤的液氮作為噴射劑,就可以把十噸飛船加速到秒速兩百公里。
對於大功率核電池,一千千瓦級的核電池,美國兩家公司已經設計了兩套方案,美國準備進行比較測試。俄羅斯兩三年內也馬上要測試自己的MW級離子發動機。中國大陸則宣布大功率離子發動機的物理模型已經通過驗證,可以「在短時間內來回火星」,並順便設計出了在火星的起降方案。
另外一個技術競賽則是量子計算/機,這個競賽在美歐中之間展開.大家知道,現在的電子計算/機,兩台並聯,則計算速度快一倍,計算速度和晶體管數量呈算術比例關係.而量子計算/機的計算速度,和量子數量呈指數比例關係.使用N顆量子,則計算速度為兩的N次方.所以,量子計/算機的計算速度,通俗地講等於無窮大.固然在理論研究上主要是歐美在引導,但在技術上中國並不落後,正在不惜成本,忽略成本考慮來研製機器.最近大陸研製出強磁穩態約束儀,用來控制量子的穩定性,因為現在的儀器只能使量子穩定幾個微秒,顯然還不太夠,希望能穩定一秒.那麼量子計/算機的計算速度就可達無窮大.看起來,量子計/算機的誕生,時間上已經不遠了.
aloha wrote:
以每年9%的理論來說,大概5-6年就可以翻倍了,很可能幾年後充電汽車就可以讓大家買的起。
不過快充還是一個大問題,總不可能開到沒電,還要在加電站等2個小時來充電吧。
而且氣溫影響電力很大,台灣沒問題,不過有下雪的地方,會不會理論上跟現實差距太大?
A大,
這個發展軌跡,從三星公司的產品也可以看出,18650電池,從2.5AH,到2.7AH,到3.0AH,又到現在最新的3.2AH.基本上每年增長9%,而價格不變或略降.
估計以後的鋰電池,都會是無並聯結構的,也就是一塊直接可以做成500AH的.對於鐵鋰來說,過些年,做到比能量200WH/KG,應該可以預期的.不過根據測算,蓄電池比能量要達到600,才能完全替代汽油.作為比較,在目前燃燒效率為20%的情況下,汽油油箱的比能量為2000.
至於快充問題,目前的鈦酸鋰電池可達一刻鐘沒問題,電容型鋰電池半小時也沒問題.上面報道中的新型聚酰亞胺納米纖維紡織布(把聚酰亞胺做成納米粗細的纖維,再用紡織機做成布)應該也沒問題.
至於氣溫,也有了多個解決方案,這個遼寧立塬公司的電容型鋰電池,正在東北電動大巴上試運行,可以抗零下三十度,今天現在中國東北的氣溫就是零下二十多度.另外,從有些日本和中國大陸公司的相關報道看,若使用新型固體電解質的鋰電池,可以抗正負一百度.顯然,氣溫問題不久就會不是問題.
目前為止,立塬公司的電容型鋰電池的綜合性能仍為最優.既能快充,又能大倍率放電,循環壽命也很長,(循環壽命和充放電速度三者線性相關,基本上充放電速度快幾倍,則壽命也長幾倍).還能抗高低溫.一致性更是表現最佳.也因此,立塬公司作為一家小公司,已經從中國大陸的數以百計的鋰電池製造公司的競爭中,成功地脫穎而出.
內文搜尋
X




























































































